I. Tổng quan về dầu thô Việt Nam và vấn đề điểm đông
Dầu thô Việt Nam thuộc loại dầu nhẹ đến trung bình, với tỷ trọng API từ 30.90 đến 40.2. Hàm lượng lưu huỳnh thấp (dưới 0.11%) và hàm lượng paraffin cao (từ 15.18% đến 27.30%) là đặc điểm nổi bật. Phụ gia thực phẩm và dầu vỏ hạt điều được nghiên cứu để giải quyết vấn đề đông đặc do paraffin gây ra. Hiện tượng đông đặc xảy ra khi nhiệt độ giảm, các phân tử paraffin kết tinh, làm giảm độ linh động của dầu. Công nghệ chế biến và tính chất hóa học của dầu thô đóng vai trò quan trọng trong việc tìm ra giải pháp hiệu quả.
1.1. Đặc điểm dầu thô Việt Nam
Dầu thô Việt Nam có tỷ trọng từ 0.8236 đến 0.8708 g/ml, hàm lượng lưu huỳnh thấp (dưới 0.11%) và hàm lượng paraffin cao (từ 15.18% đến 27.30%). Điều này gây khó khăn trong việc vận chuyển và tồn chứa, đặc biệt ở nhiệt độ thấp. Nguyên liệu thực phẩm như dầu vỏ hạt điều được nghiên cứu để tạo ra phụ gia hạ điểm đông, giúp cải thiện tính chất của dầu thô.
1.2. Hiện tượng đông đặc của dầu thô
Hiện tượng đông đặc xảy ra khi nhiệt độ giảm, các phân tử paraffin kết tinh, tạo thành mạng tinh thể làm giảm độ linh động của dầu. Tổng hợp phụ gia từ dầu vỏ hạt điều được nghiên cứu để ngăn chặn quá trình này. Các phụ gia thực phẩm có khả năng tương tác với paraffin, làm thay đổi cấu trúc tinh thể, từ đó hạ nhiệt độ đông đặc của dầu.
II. Nghiên cứu tổng hợp phụ gia từ dầu vỏ hạt điều
Luận văn tập trung vào việc tổng hợp phụ gia hạ điểm đông từ dầu vỏ hạt điều thông qua hai phương pháp: trùng hợp cation và trùng ngưng với formaldehyde. Dầu vỏ hạt điều được xử lý nhiệt để chuyển hóa anacardic acid thành cardanol, sau đó thực hiện các phản ứng trùng hợp và trùng ngưng. Kết quả cho thấy, sản phẩm polymer có khả năng hạ nhiệt độ đông đặc của dầu thô từ 3°C đến 21°C, tùy thuộc vào điều kiện phản ứng và khối lượng phân tử của polymer.
2.1. Phương pháp trùng hợp cation
Phản ứng trùng hợp cation được thực hiện ở nhiệt độ 180°C trong 8 giờ, sử dụng xúc tác H2SO4-DES. Sản phẩm thu được có khối lượng phân tử trung bình 2200 g/mol, hòa tan trong toluen và hạ nhiệt độ đông đặc của dầu thô xuống 3°C. Tính chất hóa học của polymer được đánh giá thông qua các phương pháp phân tích như FTIR và SEM.
2.2. Phương pháp trùng ngưng với formaldehyde
Phản ứng trùng ngưng giữa cardanol và formaldehyde được thực hiện ở 120°C với xúc tác acid oxalic. Sản phẩm resin có khối lượng phân tử từ 9000 đến 25000 g/mol, hòa tan trong DMF và hạ nhiệt độ đông đặc của dầu thô từ 12°C đến 21°C. Ứng dụng trong thực phẩm và bảo quản thực phẩm của sản phẩm này được đánh giá cao.
III. Kết quả và ứng dụng thực tiễn
Kết quả nghiên cứu cho thấy, phụ gia hạ điểm đông tổng hợp từ dầu vỏ hạt điều có khả năng hạ nhiệt độ đông đặc của dầu thô Việt Nam một cách hiệu quả. Sản phẩm resin từ phản ứng trùng ngưng với formaldehyde cho kết quả tốt nhất, hạ nhiệt độ đông đặc xuống 21°C. An toàn thực phẩm và bảo quản thực phẩm là hai yếu tố quan trọng được đảm bảo trong quá trình nghiên cứu. Các kết quả này mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp chế biến dầu thô.
3.1. Đánh giá khả năng hạ điểm đông
Sản phẩm polymer từ dầu vỏ hạt điều được đánh giá khả năng hạ điểm đông trên các loại dầu thô Việt Nam. Kết quả cho thấy, sản phẩm resin từ phản ứng trùng ngưng với formaldehyde có khả năng hạ nhiệt độ đông đặc xuống 21°C, hiệu quả hơn so với các phụ gia thương mại hiện có.
3.2. Ứng dụng trong công nghiệp
Nghiên cứu này mở ra tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp chế biến dầu thô, đặc biệt là trong việc vận chuyển và tồn chứa dầu ở nhiệt độ thấp. An toàn thực phẩm và bảo quản thực phẩm được đảm bảo thông qua các phương pháp phân tích và kiểm định nghiêm ngặt.
